Chap. 2 — Comment produire le froid ?
Trifluororométhane (R12)
rométhane (RB)
méthane (R23)
Point d'ébullition à
—29,8°C
-8l,4°C
—82,1°C
pression atmosphérique
Capacité calorique en
39,4 cal/g
35,5 cal/g
57,2 cal/g
calories/gramme
2.2 = LES MACHINES FRIGORIFIQUES (“LE FROID MECANIQUE")
*
La production du froid se fait couramment à l'aide de machines frigorifiques. Il y a maintenant plus
d'un siècle que le froid mécanique a été réalisé pour la première fois à bord des bateaux. Le principe est la vaporisation
d‘un liquide frigorigène en cycle fermé.
Le schéma de la machine frigorifique à compression (fig. 5) indique que le cycle du liquide
frigorigène est divisé en deux parties : la «zone froide» où le liquide est introduit dans un échangeur (l'évaporateur)
placé dans l'enceinte à refroidir (fig. 5;1) (ou dans un liquide, telle une saumure, destiné à refroidir le poisson par
exemple). Le fluide se vaporise en absorbant de la chaleur au milieu environnant. La «zone chaude» est celle où le
fluide sous forme gazeuse est liquéfié en cédant la chaleur acquise à un milieu réfrigérant (air ou eau). En suivant
sur la fig. 5, on voit que dans l‘enceinte frigorifique règne une température
inférieure à la température extérieure
(tex), le liquide absorbe de la chaleur et s'évapore à une température d'évaporation
inférieure à
A la température
te correspond une pression de vaporisation (pe). La relation p& :
est la relation de tension de vapeur du fluide
frigorigène. Celui—ci, sous forme gazeuse, arrive à un compresseur où il est comprimé de la pression d'évaporation
pe
à la pression de condensation (p() supérieur à pe.
Ce qui fait dénommer aussi la zone froide en «zone à basse pression»
et la zone chaude en «zone à haute pression». Après le compresseur, le fluide frigorigène passe dans un condenseur,
c'est—à-dire un échangeur de température refroidi par l’air ou par de l'eau. Il s'y liquéfie a la température de
condensation
grâce à la température inférieure du fluide de refroidissement (t.)— A la température de condensation
t( correspond une pression de condensation
plus élevée que pe. L’équilibre est réalisé entre les deux zones par
le compresseur et par un détendeur (ou valve d'expansion), dispositif automatique qui règle le débit du fluide
frigorigène introduit dans l'évaporateur.
On peut résumer le fonctionnement par cette simple figuration :
tex > ti > te
U
De
< PC
11
.
> tr
Tous ces échanges sont permis par l'énergie fournie au compresseur.
Les fluides frigorigènes””“83 sont choisis en fonction de critères :
-
thermodynamiques : tension de vapeur, température d'ébullition à la pression atmosphérique,
effet réfrigérant (quantité de frigories pour un volume donné), on dit aussi «puissance frrgonqu€m €Chäuff€m€nt au
cours de la compression.
_
_
*
37. 137. 159.Æ.482.483.642. 782.
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Trifluororométhane (R12)
rométhane (RB)
méthane (R23)
Point d'ébullition à
—29,8°C
-8l,4°C
—82,1°C
pression atmosphérique
Capacité calorique en
39,4 cal/g
35,5 cal/g
57,2 cal/g
calories/gramme
2.2 = LES MACHINES FRIGORIFIQUES (“LE FROID MECANIQUE")
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La production du froid se fait couramment à l'aide de machines frigorifiques. Il y a maintenant plus
d'un siècle que le froid mécanique a été réalisé pour la première fois à bord des bateaux. Le principe est la vaporisation
d‘un liquide frigorigène en cycle fermé.
Le schéma de la machine frigorifique à compression (fig. 5) indique que le cycle du liquide
frigorigène est divisé en deux parties : la «zone froide» où le liquide est introduit dans un échangeur (l'évaporateur)
placé dans l'enceinte à refroidir (fig. 5;1) (ou dans un liquide, telle une saumure, destiné à refroidir le poisson par
exemple). Le fluide se vaporise en absorbant de la chaleur au milieu environnant. La «zone chaude» est celle où le
fluide sous forme gazeuse est liquéfié en cédant la chaleur acquise à un milieu réfrigérant (air ou eau). En suivant
sur la fig. 5, on voit que dans l‘enceinte frigorifique règne une température
inférieure à la température extérieure
(tex), le liquide absorbe de la chaleur et s'évapore à une température d'évaporation
inférieure à
A la température
te correspond une pression de vaporisation (pe). La relation p& :
est la relation de tension de vapeur du fluide
frigorigène. Celui—ci, sous forme gazeuse, arrive à un compresseur où il est comprimé de la pression d'évaporation
pe
à la pression de condensation (p() supérieur à pe.
Ce qui fait dénommer aussi la zone froide en «zone à basse pression»
et la zone chaude en «zone à haute pression». Après le compresseur, le fluide frigorigène passe dans un condenseur,
c'est—à-dire un échangeur de température refroidi par l’air ou par de l'eau. Il s'y liquéfie a la température de
condensation
grâce à la température inférieure du fluide de refroidissement (t.)— A la température de condensation
t( correspond une pression de condensation
plus élevée que pe. L’équilibre est réalisé entre les deux zones par
le compresseur et par un détendeur (ou valve d'expansion), dispositif automatique qui règle le débit du fluide
frigorigène introduit dans l'évaporateur.
On peut résumer le fonctionnement par cette simple figuration :
tex > ti > te
U
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< PC
11
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Tous ces échanges sont permis par l'énergie fournie au compresseur.
Les fluides frigorigènes””“83 sont choisis en fonction de critères :
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thermodynamiques : tension de vapeur, température d'ébullition à la pression atmosphérique,
effet réfrigérant (quantité de frigories pour un volume donné), on dit aussi «puissance frrgonqu€m €Chäuff€m€nt au
cours de la compression.
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